Krav och förutsättningar

SKB har sedan Fud-program 2007 producerat en rapport om

konstruktionsförutsättningarna för kapseln (SKB, 2009b). De viktigaste konstruktionsförutsättningarna som berör kapselns hållfasthet uttrycks i (SKB, 2009b) som:

1. Kapseln ska tåla en isostatisk last från glaciation, 45 MPa inklusive svälltryck.

2. Kopparbarriären ska vara intakt efter en skjuvning (orsakad av jordbävningar) på 5 cm vid en skjuvhastighet på 1 m/s för en bentonitdensitet på 2050 kg/m3, för alla områden och

angreppsvinklar av skjuvningen i deponeringshålet och för en

94

temperatur ned till 0 grader C. Insatsen ska behålla sin bärförmåga för en isostatisk last efter en sådan skjuvning.

SKB:s redovisning

SKB har tagit fram två rapporter som handlar om att precisera

konstruktionsförutsättningar för kapseln, (SKB, 2009b), och även en rapport som beskriver en analys av kapsels hållfasthet samt en skadetålighetsanalys (SKB, 2010). Konstruktionsförutsättningarna för kapseln relaterar till följande

 Barriärfunktionen inneslutning av det använda kärnbränslet. SKB har utfört deterministiska analyser samt

skadetålighetsanalyser av insatsens hållfasthet för BWR bränsle. Skadetåligheten vid jordbävningslastfallet är betydligt lägre än för det hydrostatiska lastfallet. För PWR bränslet pågår en liknande analys men denna har ännu inte färdigställts.  Möjligheterna att kunna placera olika typer av använt

kärnbränsle från det svenska programmet.

 Tillverkningen och förslutningen av kapslarna. Detta måste kunna ske med hög tillförlitlighet. Tillverkningstekniken för extruderade kopparhöljen har vidareutvecklats men fortfarande förekommer varierande kornstorlek. En demonstationsserie med fem stycken BWR insatser har gjutits och därmed kommer kommande utvecklingsarbete för insatserna främst att beröra PWR insatsen.

 Driften av KBS-3 systemet. Kapseln måste kunna transporteras, hanteras och deponeras utan att dess barriärfunktioner påverkas.

Remissinstansernas synpunkter

Åkermark, Nacka, drar slutsatsen gällande kapseln och bufferten att ett av problemen med Fud-program 2010 är att det är mycket ord och lite fakta. De grundläggande kraven på att de enskilda barriärerna ska ha en livslängd på 100 000 år är inte uppfyllda och därför borde enligt Åkermark all

projektering för att bygga ett förvar vara tämligen meningslös. Fud-program 2010 kan därför inte ses som ett slutdokument av den forsknings som bedrivits för att få ett säkert förvar. En kopparkorrosion på ~μm per år innebär enligt Åkermark att SKB fortfarande befinner sig i konceptfasen och inte i konstruktionsfasen. I fallet med ett slutförvar borde därför fokus i Fud- program 2010 ha varit under vilka förhållanden som man kan förvänta sig att kapselmaterialet ska ha en korrosionshastighet på i storleksordningen nm per år. Förhållanden bestäms av kapselmaterialet, den omgivande leran, och de lokala förhållanden där förvaret placeras, samt hur dessa förhållanden samverkar. Det som krävs enligt Åkermark är åtminstone 10 års forskning och av en betydligt högre standard än den forskning som hittills bedrivits i

95

SKB:s regi. Fud-program 2010 är ingen vägledning till hur SKB ska lösa de problem som finns med kapselmaterialet och bufferten.

Östhammars kommun konstaterar att acceptanskriterier för kapseln ännu inte är specificerade och ställer frågan hur SKB kan kvalitetssäkra max 600 gram vatten i kapseln.

Östhammars kommuns konsult Pereira framhåller att utrustningen för oförstörande provning (OFP) måste testas i en relevant strålmiljö för att säkerställa att elektroniken

fungerar tillförlitligt, vilket kräver teknikutveckling.

Kommunens konsult Roos anser att det förefaller som om mycket arbete återstår avseende acceptanskriterier och provningsmetoder. Avsnittet är otydligt och det är svårt att få någon klar uppfattning om hur mycket arbete som återstår. Det förefaller enligt Roos vara en omöjlig uppgift att veta om kapseln och insatsen klarar acceptanskriterierna när dessa inte är

formulerade och det saknas provningsmetoder som kan visa om

acceptanskriterierna är uppfyllda. Roos anser att SKB bör förtydliga detta avsnitt.

Roos anser vidare att avsnittet om produktion av kapslar och inkapsling är otydligt och det är svårt att få någon entydig uppfattning av om kapseln och insatsen faktiskt klarar de hållfasthetskrav som är definierade. SKB bör enligt Roos förtydliga hela avsnittet och gärna komplettera redovisningen med tabeller som visar kraven och om kraven uppfyllts. Roos anser också att SKB bör förklara begreppen deterministisk och probabilistisk analys. Östhammars kommuns konsult Roos noterar att några av SKB:s angivna krav är otydligt formulerade. Roos frågar till exempel om innebörden av kravet på placering av deponeringshål medför att det i någon situation kan accepteras att placera deponeringshål i ett läge som kan ge större

skjuvrörelser än vad kapseln är konstruerad för. Om så är fallet kan kapseln gå sönder vilket inte är acceptabelt. Roos anser därför att SKB bör förtydliga kraven och bedöma konsekvenserna av kraven.

SSM:s bedömning

SSM ser positivt på att SKB förtydligat konstruktionsförutsättningarna för relevanta lastfall. Det saknas dock fortfarande vissa återstående krav på kapselns materialegenskaper samt geometriska toleranser som har betydelse för tillverkningen. Hanteringslaster har i viss utsträckning analyserats (bl.a. lyft i locket) men de ingår inte explicit i konstruktionsförutsättningarna. Dock saknas fortfarande en analys av tappad kapsel mot underlaget. I konstruktionsförutsättningarna (SKB, 2009b) anges att alla kapslar ska klara en skjuvning d = 5 cm. Samtidigt anges i (SKB 2009b) att majoriteten

96

av kapslarna endast kommer att utsättas för en försumbar skjuvning eftersom de allra flesta deponeringshål inte kommer att innehålla bergssprickor där skjuvrörelser kanaliseras vid en jordbävning. SKB behöver tydligare ange sambandet mellan sannolikheten för en skjuvrörelse d (varierande mellan t.ex. 1 och 10 cm) och antal kapslar i förvaret som beräknas kunna skadas vid denna skjuvrörelse samt vilken motsvarande defektstorlek som man bör kunna detektera för att inte sådana defekter ska äventyra kapselns integritet. Östhammars konsult Roos ger uttryck för liknande synpunkter.